KR20060119922A - 전력 시스템 및 제어방법 - Google Patents

전력 시스템 및 제어방법 Download PDF

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KR20060119922A
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엠. 쿠렌스 알라인 에프.
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

스타트-업 모드(MS)에서, 시작 순간(t3, t13)에서, 전력 컨버터(11)는 동작을 시작한다. 시작 순간(t3, t13)으로부터의 미리 결정된 시간 기간(T2, T12) 후에, 전력 컨버터(11)의 출력전압(Vo)이 원하는 값을 가지는지의 여부가 검사된다. 만일 그렇지 않다면 보호 모드(M3)로 진입하며, 그렇지 않으면 정상 동작모드(M2)로 진입한다. 정상 동작모드(M2) 동안, 출력전압(Vo)의 강하가 발생하는지의 여부가 결정된다. 만일 그렇다면, 우선은, 전력 컨버터(11)는 오프 모드(M1)가 된다. 이어서, 전력 컨버터(11)는 스타트-업 모드(MS)가 된다. 만일 재시동 후에 출력전압(Vo)이 원하는 값을 가지면, 출력전압(Vo)의 앞서 검출된 강하는 전력 컨버터(11)의 입력에서의 주 전압(Vm)의 강하로 인한 것 일수 있고, 정상 동작모드(M2)는 재개될 수 있다. 만일 재시동 후에 출력전압(Vo)이 원하는 값을 가지지 않으면, 출력전압(Vo)의 앞서 검출된 강하는 대부분 장애(failure)로 인한 것일 수 있으며, 보호 모드(M3)로 진입한다. 이제, 전력 컨버터(11)는 항상 또는 비교적 긴 기간 동안만 스타트-업 모드(MS)로 진입하도록 허용되지 않는다.
전력 컨버터, 전력 시스템, 강하, 보호 모드, 정상 동작 모드

Description

전력 시스템 및 제어방법{Power system and method of controlling}
본 발명은 전력 컨버터를 포함하는 전력 시스템을 제어하는 방법 및 전력 시스템을 포함하는 전자장치에 관한 것이다.
텔레비전 수신기들에서는 사용자 명령들을 수신하고 시스템의 기능들을 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 주 제어기 유닛이 사용하는 것이 일반적 관례이다. 주 제어기는 텔레비전 수신기의 회로들에 의하여 요구된 전력 공급전압들을 공급하는 전력 컨버터(들)를 포함하는 전력 컨버터 시스템을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 이는 잘 정의된 온-오프 시퀀스(well defined on-off sequence)가 요구되는 경우에 전력 컨버터(들)의 온/오프 스위칭의 순간들(instants)을 제어하는 단계를 포함한다. 또한, 이는 수신기의 시작 및 스위치-오프 동작을 최적화하고 전력 컨버터 또는 전력 컨버터에 접속된 회로가 실패하는 경우에 수신기의 안정성을 보장하기 위하여 전력 컨버터(들)의 출력 전압(들)의 모니터링을 포함할 수 있다.
전력 컨버터 시스템을 제어하기 위한 두 가지 상반되는 설계 기준이 존재한다. 첫째, 수신기는 전력 컨버터 시스템의 주입력상에서의 주전압(주 딥(mains dip)으로도 불림)의 강하(drop)를, 가능한 한 교란(disturbance) 또는 사용자 상호 작용없이 처리해야 한다. 이러한 주 딥은 주전압의 레벨을 검사하기 위하여 전력 컨버터 시스템의 입력에 접속된 주입력 검출회로로 검출된다. 둘째, 전력 컨버터 시스템의 출력전압이 기준레벨 아래(출력 딥의 발생으로서도 불림)로 강하할 때, 주 제어기는 상기 출력 딥이 주 딥 때문인지의 여부를 검출해야 한다. 주 제어기는 주 딥으로 인한 출력 딥 및 전력 컨버터 장애(failure)를 반영하는 출력 딥간의 차이를 구별해야 한다. 만일 전력 컨버터 장애가 검출되면, 주 제어기는 수신기가 안전 상황이 존재하는 보호 모드로 진입하도록 한다. 보통, 보호 모드에서, 전력 컨버터 시스템은 스위치-오프되고 비교적 긴 기간 동안 또는 항상 스위치 온되는 것이 방지된다.
그래서, 만일 주 제어기가 수신기를 정확하게 보호 모드로 진입하게 하면, 사용자는 수신기가 비교적 긴 기간 동안 불필요하게 턴-오프되거나 또는 수신기를 재시동하기 위하여 일부 동작들을 취해야 하는 문제점에 직면한다.
본 발명의 목적은 한편으로 주 딥의 동작 및 다른 한편으로 전력 시스템의 w장애간의 절충점을 개선한 전력 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 1측면은 청구항 제 1항에 청구된 전력 시스템을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명의 제 2측면은 청구항 제 9항에 청구된 전력 컨버터를 포함하는 전력 시스템을 제공한다. 본 발명의 제 3측면은 청구항 제 10항에 청구된, 전력 시스템을 포함하는 전자장치를 제공한다. 유리한 실시예들은 종속항들에 기재된다.
본 발명의 제 1측면에 따른 전력 시스템은 여러 모드들에서 동작할 수 있는 전력 컨버터를 포함한다. 오프-모드에서, 전력 컨버터는 스위치 오프되고 제로(zero) 전압을 공급하거나 또는 전력 컨버터는 낮은 출력 전압이 이용가능한 대기 상태에 있다. 스타트 업 모드에서, 전력 컨버터는 정상 동작모드로 진입하도록 시동한다. 정상 동작모드에서, 전력 컨버터는 원하는 공칭값(desired nominal value)을 가진 출력 전압을 공급한다. 보호 모드에서, 전력 컨버터는 항상 또는 충분히 긴 기간 동안 적어도 스타트 업 모드로 진입하는 것이 방지된다.
스타트 업 모드는 전력 컨버터 시스템을 포함하는 장치가 동작을 시작해야 한다는 것을 지시하는 사용자에 의하여 시작 순간에 초기화될 수 있다. 전력 컨버터는 시작 순간에 동작을 시작한다. 시작 순간으로부터 미리 결정된 시간 기간 후에, 전력 컨버터의 출력 전압이 원하는 값을 가지는지의 여부가 검사된다. 만일 그렇지 않으면, 보호 모드로 진입하며, 그렇지 않으면 정상 동작 모드로 진입한다.
정상 동작모드 동안, 출력전압의 강하가 일어나는지의 여부가 검사된다. 만일 그렇다면, 전력 컨버터는 우선 오프-모드로 되며, 그 다음에 전력 컨버터를 재시동하기 위하여 스타트-업 모드가 활성화된다. 만일 전력 컨버터의 시동 후에 출력 전압이 원하는 값을 가지면, 출력 전압의 앞서 검출된 강하는 전력 컨버터의 입력에서의 주 전압의 강하로 인한 것일 수 있으며, 정상 동작모드는 재시작될 수 있다. 재시동후 출력 전압이 원하는 값을 가지지 않으면, 출력 전압의 앞서 검출된 강하는 장애로 인한 것일 수 있으며, 보호 모드로 진입한다. 지금, 전력 컨버터는 항상 또는 비교적 긴 기간 후에만 스타트-업 모드로 진입하도록 허용되지 않는다.
공지된 알고리즘과의 차이점은 (i) 보호 모드로의 진입을 제어하는 장애 검출이 온-모드 동안이 아니라 스타트-업 모드 동안만 활성화되며, (ii) 온-모드 동안 검출된 전압 강하는 보호 모드로 진입하는 것이 아닌, 전력 컨버터를 항상 재시동시킨다는 점이다.
본 발명에 따른 전력 컨버터 시스템은 전력 컨버터의 입력에서 주 전압에 대한 정보를 필요로 하지 않는다. 주 입력 검출회로는 주 전압의 값의 확산 때문에 복잡한 회로(complex ciruit)이다. 이러한 확산은 수신기가 다른 주 전압 범위들(예컨대, 230V 및 110V)에 처리할 수 있어야 하는 경우에는 특히 크다. 게다가, 텔레비전 수신기 또는 다른 공급된 소비자 전자장치에서 사용되는 것과 같은 개별적인 주 전력 컨버터 시스템에서, 주 입력 검출기는 주요 분리를 브리지(bridge)해야 한다. 이는 전력 컨버터의 비주요 격리측(non-mains isolated side)에서 주 전압을 감지하고 전력 컨버터의 주 격리측에서 주 제어기의 감지의 결과를 지시하는 신호를 공급할 수 있도록 요구된다. 주 분리를 가로지르는 이러한 추가(extra) 브리지는 안전성 위험을 증가시키며, 주 분리 장벽상의 브리지를 통해 추가 전류가 흐르기 때문에 EMC(전기 자기 호환성) 허가(approbation)를 방해한다.
청구항 제 3항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 전력 시스템은 일단 보호 모드로 진입하면 보호 모드를 유지할 것이다. 시스템의 재시동은 사용자 인터럽트후 또는 시스템의 수선 후에만 가능할 수 있다. 이러한 방법은 장애가 있는 시스템(failed system)에서 위험한 상황이 발생하는 것을 방지한다.
청구항 제 4항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 보호 모드로 진입한 후에, 전력 시스템은 스타트-업 모드로 진입하기 전에 미리 결정된 시간 기간을 대기할 것이다. 보통, 이와 같이 미리 결정된 시간 기간은 비교적 길다. 이러한 비교적 긴 시간 기간 후에, 시스템은 시스템을 장애가 계속해서 존재하는지의 여부를 자동적으로 검사한다. 만일 장애가 미리 결정된 수의 재시동 후에도 계속해서 존재하면, 시스템은 시스템을 재시동하려는 시도를 중지할 것을 결정할 수 있다. 이러한 방법은 장애가 예컨대 과열 때문인 경우에 유리할 수 있다. 일정 시간 후에, 시스템이 냉각될 때, 시스템을 아무 문제점 없이 동작할 수 있다. 비교적 긴 시간 기간은 출력 딥이 검출된 순간으로부터 전력 컨버터가 재시동되는 재시동 순간까지 지속되는 기간보다 실질적으로 길어야 한다.
청구항 제 5항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 전력 컨버터는 보호 모드에서 완전하게 스위치-오프될 수 있으며, 이는 안전모드이다. 대안적으로, 전력 컨버터는 감소된 출력 모드에서 동작할 수 있으며, 여기서, 시스템이 보호 모드에 있다는 것을 사용자에게 지시하고 가능하다면, 시스템을 재시동할 수 있도록 충분한 레벨을 가진 적어도 하나의 전압이 존재한다.
청구항 제 6항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 회로의 동작상태에 대한 정보는 전력 컨버터가 오프-모드로 진입하기 전에 저장된다. 예컨대, 밝기, 콘트라스트, 및 프로그램 채널 또는 텔레비전 수신기 또는 다른 전자 주 공급장치의 다른 제어가능 기능과 같은 정보가 사용자 정의될 수 있다. 저장된 정보는 스타트-업 모드 동안 또는 후에 출력 전압의 강하가 검출되기 전의 회로의 상태를 저장하기 위하여 사용된다. 이는 사용자가 인터페이스를 필요로 하지 않는 장점을 가지며, 시스템 그 자체는 출력 딥 검출되기 전에 존재하는 상황을 복원한다.
청구항 제 7항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 시스템은 정상 동작모드로 진입하는 것을 지시하도록 플래그를 세팅한다. 이러한 플래그는 외부 명령으로 인하여 오프-모드로 진입되는 경우에 리셋될 것이다. 보통, 외부 명령은 시스템을 스위치-오프하거나 시스템이 대기상태로 진입하도록 지시하는 사용자 명령일 것이다. 만일 전력 컨버터가 주 딥 또는 장애로 인하여 재시동되면, 플래그는 리셋되지 않는다. 따라서, 만일 리셋이 검출된 후에 출력 전압이 원하는 값을 가지고 플래그가 리셋되지 않으면, 이는 전력 컨버터가 재시동되고 출력 전압의 강하가 검출되기전에 상황에 대해 저장된 정보가 다음의 정상 동작모드에서 사용된다는 것을 의미한다.
청구항 제 8항에 정의된 본 발명에 따른 실시예에서, 시스템은 정상 동작모드로 진입하는 것을 지시하도록 플래그를 세팅한다. 이러한 플래그는 외부 명령으로 인하여 오프-모드로 진입하는 경우에 리셋될 것이다. 만일 전력 컨버터가 주 딥 또는 장애로 인하여 재시동되면, 플래그는 리셋되지 않는다. 따라서, 만일 리셋이 검출된후에 출력 전압이 원하는 값을 가지고 플래그가 리셋되면, 전력 컨버터는 출력 전압 딥이 아니라 외부 명령으로 인하여 시동됨을 알 수 있다. 지금, 스타트-업 모드 동안 디폴트 세팅들(default setting)이 사용된다. 또한, 디폴트 세팅들은 메모리에 저장될 수 있다. 출력 전압이 원하는 레벨을 가지는 것이 검출된후에 디폴트 값들을 입력하는 것이 가능하다.
전자장치는 텔레비전 수신기, 또는 임의의 다른 주 전자제품, 예컨대 모니터, DVD 플레이어 또는 오디오 증폭기일 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 측면들은 이하에 기술된 실시예들을 참조로할 때 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전력 시스템을 제어하는 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전력 시스템을 제어하는 방법의 다른 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 전력 시스템의 블록도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 시스템의 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 전력 시스템에서의 이벤트들의 흐름을 지시한 타이밍도.
도 6은 본 발명에 따른 전력 시스템의 실시예에 따른 이벤트들의 흐름을 지시한 타이밍도.
여러 도면들에서 동일한 도면부호들은 동일한 기능을 가지고 동일한 방식으로 동작하는 동일한 수단들을 언급한다.
도 1은 본 발명에 따라 전력 시스템을 제어하는 방법의 흐름도를 도시한다. 시스템은 두개의 다른 브랜치들(B1 또는 B2)을 통해 스타트-업 모드 또는 스타트-업 단계(MS)로 진입할 수 있다. 제 1브랜치(B1)는 사용자가 시스템을 시동하는 명 령을 제공하는 경우에 진입하며, 제 2브랜치(B2)는 출력 전압(V0)의 레벨 강하가 정상 동작모드(M2) 동안 검출된 후에 알고리즘에 의하여 자동적으로 진입한다.
상태(S0)에서, 시스템은 오프 모드(M1)에 있다. 오프-모드(M1)에서, 시스템은 예컨대 전력 시스템이 주 입력전압(Vm)을 수신하지 않도록 주 스위치를 인터럽트함으로서 완전하게 스위치-오프될 수 있다. 선택적으로, 오프-모드(M1)에서, 시스템 모드(M1)에서, 시스템은 대기상태에 있을 수 있다. 전력 시스템은 대기모드 동안 감소된 전력 모드에 있는 단일 전력 컨버터(도시안됨)를 포함하며, 출력 전압은 정상 동작모드(M2)보다 낮은 레벨을 가진다. 출력 전압들 중 하나는 도 3에 도시된 회로(Lo) 및 프로세서(3)가 활성화되도록 하는 원하는 고레벨을 가진다. 이들 회로들의 활성 부분은 정상 동작모드(M2)가 바람직한 것을 지시하는 사용자 명령을 검출하고 정상 동작모드(M2)를 획득하기 위하여 전력 컨버터를 시동할 수 있다. 대안적으로, 전력 시스템은 여러 전력 컨버터(10, 11)(도시안됨)를 포함하는 전력 컨버터 시스템(1)을 포함할 수 있다. 전력 공급전압(SV)을 공급하는 전력 컨버터(10)는 오프-모드(M1) 동안 활성화되며, 다른 전력 컨버터(11)는 스타트-업 또는 단계(MS) 동안 활성화되며 출력전압(Vo)을 공급한다. 전력 공급전압(SV)은 대기상태동안 전력을 필요로 하는 회로들(3,4)에 공급된다.
이하에서는 두 개의 전력 컨버터들(10, 11)이 존재하는 상황에 관련하여 전력 시스템의 동작이 단지 예로서 설명된다. 단일 전력 컨버터가 사용되는 경우에 동일한 알고리즘이 가능하다.
만일 예컨대 사용자 명령으로 인하여 상태(S0)에서의 오프-모드(M1)가 유지되어야 하면, 브랜치(B1)가 입력되며 단계(S1)에서 스타트-업 모드(MS)가 활성화된다. 전력 컨버터(11)는 동작을 시작하며, 이는 출력 전압(Vo)이 램프업(ramp-up)되는 것을 의미한다. 알고리즘은 스타트-업 모드(MS)가 활성화된 후에 미리 결정된 시간 기간 동안 출력 전압(Vo)이 검사되는 단계(S2)로 진행한다. 만일 이러한 검사 순간에 출력 전압(Vo)의 레벨이 정확하면, 단계(S3)는 시작되며 그렇지 않으면 단계(S9)가 시작된다. 단계(S2)는 출력전압(Vo)의 레벨과 기준레벨(Vr)을 비교할 수 있다. 출력 전압(Vo)의 레벨은 그것이 기준레벨(Vr)보다 높은 경우에 정확한 공칭값을 가지는 것으로 가정된다.
단계(S9)에서, 전력 컨버터(11)는 단계(S10)에서 보호 모드(M3)로 진입하도록 스위치-오프된다.
선택 단계(S3)에서, 시스템은 원하는 상태로 초기화되며, 정상 동작모드(M2)는 시스템이 정상동작중인 단계(S11)에 도달된다. 단계(S3)에서의 초기화는 정상 동작모드(M2)에서 원하거나 또는 요구된 동작조건들을 세팅하도록 요구될 수 있다. 단계(S12)에서는 사용자 또는 다른 외부명령(EC)으로 인하여 스위치-오프되어야 하는 지가 검사되며, 만일 그렇다면 알고리즘은 단계(So)로 진행한다.
만일 시스템이 정상 동작모드(M2)에 있으면, 단계(S7)에서는 출력 전압(Vo)의 레벨이 원하는 값을 가지는지의 여부가 검사된다. 이러한 검사는 출력 전압(Vo)의 강하가 일어나면 빠르게 응답하도록 단기간 내에 연속적으로 또는 간헐적으로 수행되는 것이 바람직하다. 출력 전압(Vo)의 강하가 검출되지 않는 한, 시스템 은 정상 동작모드를 유지한다. 만일 출력전압(Vo)의 강하가 검출되면, 단계(S8)에서는 시스템이 스위치-오프된다. 지금, 시스템은 단계(S13)에서 오프-모드(M1)로 진입하며, 알고리즘은 브랜치(B2)를 통해 단계(SI)로부터 진행한다. 알고리즘은 초기에 설명된 바와 같이 단계(S1)로 진행할 것이며, 전력 컨버터(11)는 스타트-업 단계(MS)에 진입하도록 시동된다(사실상 지금 재시동된다). 단계(S2)에서는 출력전압(Vo)이 정확한 레벨을 가지는지의 여부가 검사된다. 만일 그렇다면, 출력 전압(Vo)의 강하는 주 강하로 인한 것일 수 있으며, 시스템은 정상 동작모드(M2)로 진입할 수 있다. 만일 그렇지 않다면, 출력 전압(Vo)의 강하는 장애로 인한 것일 수 있으며, 단계(S9)에서는 전력 컨버터(11)가 보호 모드(M3)로 진입한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전력 컨버터 시스템을 제어하는 방법의 다른 흐름도이다. 도 1에서 사용된 도면부호들과 동일한 도 2의 도면부호들은 동일한 기능을 가지고 동일한 방식으로 동작한다. 도 1에 도시된 알고리즘에 대비하여 도 2에 도시된 알고리즘의 차이점은 단계들(S4, S5)이 추가되고 단계(S3)가 두개의 단계들(S30, S31)로 분할된다는 점이다. 게다가, 단계(S11)에서 정상 동작모드(M2)가 도달되었다는 것을 지시하는 플래그가 리셋되며, 단계(S12)에서 전력 컨버터(11)가 스위치-오프되어야 하는 외부 명령(EC)을 지시하는 플래그가 리셋된다.
만일 단계(S7)에서 출력전압(Vo)의 강하가 검출되면, 단계(S5)에서는 단계(S8)전에 시스템이 스위치-오프되며 회로(Lo) 및 시스템의 동작상태에 대한 정보(SI)(도 3참조)가 예컨대 메모리(4)에 저장된다(도 3 참조). 이와같이 저장된 정보(SI)는 정상 동작모드(M2)시에 회로(Lo) 및/또는 시스템의 동작을 한정한다.
만일 단계(S2)에서 출력전압(Vo)이 원하는 레벨을 가진다는 것이 검출되면, 단계(S4)에서는 플래그의 상태가 검사된다. 만일 플래그가 정지 세트이면, 알고리즘은 단계(S13)의 오프-모드(M1)로부터의 재시동을 수행하며, 단계(S30)에서는 회로(Lo) 및/또는 시스템이 저장된 정보(SI)로 초기화되며 정상 동작모드(M2)가 단계(S11)로 진입한다. 만일 플래그가 리셋되면, 알고리즘은 단계(M0)의 오프-모드(M1)으로부터의 냉각 시동(cold start)을 수행하며, 단계(S31)에서는 회로(Lo) 및/또는 시스템이 디폴트 정보(DI)로 초기화되며 정상 동작모드(M2)는 단계(S11)로 진입한다. 디폴트 정보는 메모리(4)에 저장된다. 디폴트 정보는 회로(Lo) 및/또는 시스템의 공지된 동작 시작을 바람직하게 한정한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력시스템의 블록도이다.
전력 시스템은 전력 컨버터 시스템(1)을 포함한다. 전력 컨버터 시스템(1)은 AC 입력 전압(Vm)을 수신하고 전력 공급전압(SV)을 공급하는 전력 컨버터 또는 조절기(10), 출력 전압(Vo)을 공급하는 전력 컨버터 또는 조절기(11), 및 인에이블/디스에이블 회로(12)를 포함한다. 점선은 전력 컨버터 시스템의 주 개별부(MSP) 및 수명부(LP)간의 분리를 지시한다. 수명부(LP는 전력 컨버터 시스템(1)의 주 개별부가 아니다.
전력 시스템은 제어기(3), 메모리(4), 출력 레벨 검출기(2) 및 로드회로(Lo)를 더 포함한다.
본 발명에 따른 실시예에서, 전력 컨버터 시스템(1)은 전력 컨버터 시스템(1)의 정상 동작모드(M2) 동안 공급되어야 하며 전력 컨버터 시스템(1)의 오프-모 드(M1)동안 비활성화되어야 하는 출력 전압(Vo)을 공급하는 전력 컨버터(11)를 포함한다. 전력 컨버터(10)는 오프-모드(M1) 동안 제어기(3) 및 메모리(4)를 활성화하기 위하여 오프-모드(M1) 동안 전력 공급전압(SV)을 공급해야 한다. 출력 전압(Vo)는 로드회로(Lo) 및 출력 레벨 검출기(2)에 공급된다.
출력 레벨 검출기(2)는 출력 전압(Vo)의 레벨이 기준 레벨(Vr)이상인지의 여부를 지시하는 검출신호(DS)를 공급하기 위하여 미리 결정된 기준레벨(Vr)과 출력전압(Vo)의 레벨을 비교한다. 제어기(3)는 검출신호(DS)를 수신하며, 온-오프 제어신호(OOCS)를 인에이블/디스에이블 회로(12)에 공급한다. 보통, 제어기(3)는 도 1 및 도 2와 관련하여 논의된 본 발명에 따른 실시예들 중 하나의 알고리즘을 수행하는 마이크로프로세서(30)를 포함한다. 예컨대 텔레비전 수신기와 같은 전자장치에서, 이러한 마이크로프로세서는 시스템의 로드회로(Lo)와 같이 사용자 명령들을 조절하고 회로들을 제어하는 주 프로세서일 수 있다.
제어기(3)는 저장된 정보(SI)를 저장하고 복원하기 위하여 메모리(4)와 통신한다.
시스템의 동작은 도 1 및 도 2와 관련하여 이미 설명되었다. 따라서, 이에 대한 동작은 이하에서 간략하게 설명될 것이다. 도 1 및 도 2의 설명에서 모드들을 변화시키기 위하여 제어되는 전력 컨버터가 도 3의 전력 컨버터(11)이라는 것에 유의해야 한다. 만일 전력 컨버터(11)가 온-모드(M2)에 있으면, 출력 레벨 검출기(2)는 출력전압(Vo)의 레벨을 모니터링한다. 제어기(3)는 출력전압(Vo)의 레벨이 기준레벨(Vr) 아래로 강하하는지의 여부를 검사하기 위하여 출력 레벨 검출기(2)로 부터 검출신호(DS)를 수신한다. 만일 제어기(3)가 기준레벨(Vr) 아래로 출력전압(Vo)의 레벨이 강하되었다는 것을 지시하는 검출신호(DS)를 수신하면, 메모리는 정보(SI)를 저장한 다음에, 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하기 위하여 인에이블/디스에이블 회로(12)를 제어하는 온/오프 제어 신호(OOCS)를 공급한다. 미리 결정된 시간 후에, 제어기(3)는 스타트-업 퍼즈(MS)를 시작하기 위하여 인에이블/디스에이블 회로(12)를 제어하여 전력 컨버터(11)를 스위칭하는 온/오프 신호(OOCS)를 공급한다. 미리 결정된 시간 기간 이후에, 제어기(3)는 출력전압(Vo)이 원하는 레벨을 가진다는 것을 검출회로(DS)가 지시하는지의 여부를 검사한다. 만일 그렇다면, 제어기(3)는 저장된 정보(SI)를 검색하며, 회로(Lo) 및/또는 시스템에 이를 공급한다. 지금, 전력 컨버터(11)는 정상 동작모드(M2)에 있다. 만일 그렇지 않으면, 제어기(3)는 인에이블/디스에이블 회로(12)를 제어하여 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하는 온/오프 제어신호(OOCS)를 공급한다. 지금, 보호 모드(M3)로 전환된다. 제어기(3)는 항상 또는 비교적 긴 기간 동안 전력 컨버터(11)의 재시동하지 않을 것이다. 이러한 비교적 긴 기간은 출력전압(Vo)의 레벨 강하가 검출된 후에 스위치-오프될 때 오프 모드(M1)에 전력 컨버터(11)가 있는 기간보다 적어도 길다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전력 시스템의 블록도이다. 이러한 블록도는 도 3에 도시된 블록도에 기초한다. 출력 레벨 검출기(2)는 생략된다. 지금, 제어기(3)는 출력 전압(Vo)의 레벨의 디지털 표현(DR)을 공급하기 위하여 출력전압(Vo)을 수신하는 아날로그-디지털 컨버터(31)를 포함한다. 제어기(3)는 출력전압(Vo)가 원하는 레벨을 가지는지의 여부를 검사하기 위하여 디지털 표현(DR)을 사용 한다. 기준레벨(Vr)은 지금 메모리(4)에 저장될 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터(31)는 도 3에 도시된 마이크로프로세서(30)의 부분일 수 있다.
게다가, 디폴트 정보(DI)가 메모리에 저장된다. 디폴트 정보(DI)의 사용은 도 2와 관련하여 설명되었다.
도 4에 도시된 전력 시스템의 실시예는 도 3에 도시된 실시예와 동일한 방식으로 동작한다. 단지 차이점은 출력 레벨 검출기(2)의 출력신호(DS) 대신에 출력전압(Vo)의 강하를 검출하기 위하여 제어기(3)가 아날로그-디지털 컨버터(30)를 사용한다는 점이다.
도 5는 본 발명에 따른 전력 시스템의 실시예에서 이벤트 흐름을 지시하는 타이밍도이다. 도 5A는 순간 t에서 주 전압(Vm)의 레벨을 도시한다. 도 5B는 순간 t에서 출력전압(Vo)의 레벨을 도시한다. 도 5는 주 딥이 일어난 경우에 알고리즘을 설명한다.
순간 to에서, 전력 시스템은 정상 동작모드(M2)에 있으며, 주 전압(Vm)은 공칭값(Vmn)을 가지며, 출력전압 Vo은 공칭 값(Von)을 가진다. 순간 t1에서, 주 전압(Vm)은 강하를 시작한다. 결과적으로, 순간 t2에서, 출력전압(Vo)의 레벨은 기준전압(Vr) 아래로 강하한다. 제어기(3)는 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하며, 주 전압(Vm)의 강하의 예상 기간보다 길게 선택된 미리 결정된 순간(T)동안 전력 컨버터가 스위치-오프되도록 한다. 미리 결정된 시간 기간(T1)은 순간 t2 내지 t3이며, 오프-모드 또는 단계(M1)로서 언급된다. 따라서, 정상 동작모드(M2)는 순간 t0 내지 t2이다. 이러한 미리 결정된 시간 기간(T1) 후에, 제어기(3)는 순간 t3에 서 전력 컨버터(11)를 재시동한다. 미리 결정된 시간 기간(T2)후에, 순간 t4에서, 제어기(3)는 출력전압(Vo)이 기준레벨(Vr)보다 높은 레벨을 가지는지의 여부를 검사한다. 순간 t3으로부터 t4까지 지속되는 미리 결정된 시간 기간(T2)은 스타트-업 모드 또는 단계(MS)로서 언급된다. 이러한 시간 기간(T2)은 전력 컨버터(11)가 장애 없이 동작하는 경우에 출력전압(Vo)을 안정시키기 위하여 전력 컨버터(11)에 대하여 충분히 길게 선택된다. 순간 t4에서 출력전압(Vo)의 레벨이 기준레벨(Vr) 이상이기 때문에, 제어기(3)는 어떠한 장애도 발생하지 않고 계속적으로 허용되는 정상 동작모드(M2)가 제공된다는 것을 안다.
도 6은 본 발명에 따른 전력 시스템의 실시예에서 이벤트 흐름을 지시하는 타이밍도이다. 도 6A는 시간에 대하여 주 전압(Vm)의 레벨을 도시한다. 도 6B는 시간에 대하여 출력전압(Vo)의 레벨을 도시한다. 도 6은 장애가 발생한 경우에 알고리즘을 설명한다.
순간 t10에서, 전력 시스템은 정상 동작모드(M2)에 있으며, 주 전압(Vm)은 공칭값(Vmn)을 가지며, 출력전압 Vo은 공칭값(Von)을 가진다. 순간 t11에서, 주 전압(Vm)이 공칭값(Vmn)을 가지는 동안 출력전압(Vo)의 레벨이 강하하도록 하는 장애가 발생하다. 결과적으로, 순간 t12에서, 출력전압(Vo)의 레벨은 기준전압(Vr) 아래로 강하한다. 제어기(3)는 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하며, 주 전압(Vm)의 강하의 예상 기간보다 길게 선택된 미리 결정된 시간(T11) 동안 전력 컨버터가 스위치-오프되도록 한다. 미리 결정된 시간 기간(T11)은 순간 t12로부터 t13까지 지속되며, 오프-모드 또는 단계(M1)로서 언급된다. 따라서, 정상 동작모드(M2)는 순간 t10 내지 t12이다. 이러한 미리 결정된 시간 기간(T11) 후에, 제어기(3)는 순간 t13에서 전력 컨버터(11)를 재시동한다. 미리 결정된 시간 기간(T12) 후에, 순간 t14에서, 제어기(3)는 출력전압(Vo)이 원하는 레벨을 가지는지의 여부를 검사한다. 순간 t13으로부터 t14까지 지속되는 미리 결정된 시간 기간(T12)은 스타트-업 모드 또는 단계(MS)로서 언급된다. 이러한 기간(T12)은 전력 컨버터(11)가 장애없이 동작하는 경우에 출력전압(Vo)을 안정시키기 위하여 전력 컨버터(11)에 대하여 충분히 길게 선택된다. 순간 t14에서 출력전압(Vo)의 레벨이 기준레벨(Vr) 아래이기 때문에, 제어기(3)는 장애가 발생하지 않고 전력 컨버터(11)가 스위치-오프되도록 명령한다는 것을 안다. 보호 모드(M3)는 순간 t14에서 전환된다. 지금, 제어기(3)는 항상 또는 비교적 긴 기간 동안 전력 컨버터(11)를 재시동하지 않는다.
앞서 언급된 실시예들이 본 발명을 제한하지 않고 당업자가 첨부 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 많은 대안 실시예들을 설계할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
청구항들에서, 괄호 내에 삽입된 임의의 도면부호들은 청구범위를 제한하는 것으로 구성되지 않는다. 용어 "포함한다"는 청구항에서 언급된 엘리먼트들 또는 단계들과 다른 엘리먼트들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 단수 엘리먼트는 복수의 엘리먼트의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개별 엘리먼트들을 포함하는 하드웨어에 의하여 그리고 적절하게 프로그래밍된 컴퓨트에 의하여 구현될 수 있다. 장치 청구항에서, 여러 수단들은 동일한 하드웨어로 구현될 수 있 다. 임의의 측정치들이 다른 종속항들에서 인용되고 있다는 단순한 사실은 이들 측정치들의 결합이 유리하게 사용될 수 있다는 것을 지시한다.

Claims (11)

  1. 스타트-업 모드(MS) 및 정상 동작모드(M2)를 가지며 출력 전압(Vo)을 생성하는 전력 컨버터(11)를 포함하는 전력 시스템을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 상기 스타트-업 모드(MS) 동안,
    시작 순간(instant)(t3;t13)에 상기 전력 컨버터(11)를 시동하는 단계(S1),
    상기 시작 순간(t3;t13) 이후 제 1 미리 결정된 시간 기간(T2, T12)에 발생하는 검사 순간(t4;t14)에서 출력전압(Vo)의 레벨을 검사하는 단계(S2), 및
    상기 출력전압(Vo)의 레벨이 상기 검사 순간(t4;t14)에서 미리 결정된 레벨(Vr) 아래인 경우에 보호 모드(M3)로 진입하고, 그렇지 않은 경우에 상기 정상 동작모드(M2)로 진입하도록 상기 전력 컨버터(11)를 제어하는 단계(S9)를 포함하며;
    상기 방법은, 상기 정상 동작모드(M2) 동안,
    상기 출력전압(Vo)의 레벨이 상기 미리 결정된 레벨(Vr) 아래로 강하하는지의 여부를 검사하는 단계(S7),
    상기 출력전압(Vo)의 레벨이 미리 결정된 레벨(Vr) 아래로 강하한다는 것을 상기 검사단계(S7)가 지시하는 경우에 오프-모드(M1)를 획득하기 위하여 스위치-오프 순간(t2;t12)에서 상기 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하는 단계(S8), 및
    상기 스위치-오프 순간(t2;t12) 이후에 발생하는 재시동 순간(t3;t13) 에 상기 스타트-업 모드(MS)로 진입하는 단계(S1)을 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 재시동 순간(t3;t13)은 상기 스위치-오프 순간(t2;t12) 이후에 미리 결정된 제 2기간(T1;T11)에 발생하는, 전력 시스템 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 보호 모드(M3)에 있을 때, 상기 전력 컨버터(11)는 상기 스타트-업 모드(MS)로 진입하는 것을 방지하는 단계(S10)를 더 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서, 다른 미리 결정된 시간 기간 동안 상기 전력 컨버터(11)가 상기 보호 모드(M3)에 있을 때, 상기 스타트-업 모드(MS)로 진입하는 것을 방지하는 단계(S10)를 더 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 보호 모드(M3) 동안, 상기 전력 컨버터(11)는 완전하게 스위치 오프되거나 또는 감소된 출력 전력 모드로 되는, 전력 시스템 제어방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 전력 시스템은 상기 출력전압(Vo)을 공급전압으로서 수신하는 회로(Lo)를 더 포함하며,
    상기 전력 시스템 제어방법은,
    상기 스위치-오프 단계(S8)로 진입하기 전에, 저장된 정보(SI)를 획득하기 위하여 온-모드(M2) 동안 상기 회로(Lo)의 동작상태에 대한 정보를 저장하는 단계(S5), 및
    상기 전력 컨버터(11)의 시동 단계(S1) 동안 또는 그 이후에 상기 저장된 정보(SI)를 상기 회로(Lo)에 공급하는 단계(S3)를 더 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전력 컨버터(11)가 상기 정상 동작모드(M2)에 있을 때 플래그(flag)를 세팅하는 단계(S11);
    외부 명령(EC)에 의하여 상기 전력 컨버터(11)를 스위치-오프할 때 상기 플래그(S12)를 리셋하는 단계(S12);
    상기 플래그의 상태를 검사하는 단계(S4); 및
    (i) 상기 출력전압(Vo)이 상기 미리 결정된 레벨(Vr) 이상이라는 것을 상기 출력전압(Vo)의 레벨을 검사하는 단계(S2)가 지시하는 경우, 및 (ii) 상기 플래그가 세팅되었다는 것을 상기 플래그의 상태를 검사하는 단계(S4)가 지시하는 경우에만 상기 저장된 정보(SI)를 상기 회로(Lo)에 공급하는 단계(S30)를 더 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 전력 컨버터(11)가 정상 동작모드(M2)에 있을 때 플래그를 세팅하는 단계(S11);
    외부 명령(EC)에 의하여 상기 전력 컨버터(11)를 스위치-오프할 때 상기 플래그를 리셋하는 단계(S12);
    상기 플래그의 상태를 검사하는 단계(S4); 및
    (i) 상기 출력전압(Vo)이 상기 미리 결정된 레벨(Vr) 이상이라는 것을 상기 출력전압(Vo)의 레벨을 검사하는 단계(S2)가 지시하는 경우 그리고 (ii) 상기 플래그가 리셋되었다는 것을 상기 플래그의 상태를 검사하는 단계(S4)가 지시하는 경우에만 디폴트 동작 정보(DI)를 상기 회로(Lo)에 공급하는 단계(S5)를 더 포함하는, 전력 시스템 제어방법.
  9. 스타트-업 모드(MS) 및 정상 동작모드(M2)를 가지며 출력 전압(Vo)을 생성하는 전력 컨버터(11)를 포함하는 전력 시스템으로서,
    상기 스타트-업 모드(MS)의 시작 순간(t3;t13)에 상기 전력 컨버터(11)를 시동하는 수단(3);
    상기 시작 순간(t3;t13) 이후 제 1 미리 결정된 시간 기간(T2, T12)에 발생하는 검사 순간(t4;t14)에서 출력전압(Vo)의 레벨을 검사하는 수단(2);
    상기 출력전압(Vo)의 레벨이 상기 검사 순간(t4;t14)에서 미리 결정된 레벨(Vr) 아래인 경우에 보호 모드(M3)로 진입하고, 그렇지 않은 경우에 상기 정상 동 작모드(M2)로 진입하도록 상기 전력 컨버터(11)를 제어하는 수단(3); 및
    상기 정상 동작모드(M2) 동안 상기 출력전압(Vo)의 레벨이 상기 미리 결정된 레벨(Vr) 아래로 강하하는지의 여부를 검사하도록 구성된 검사수단(2)을 포함하며,
    상기 전력 시스템은,
    상기 출력전압(Vo)의 레벨이 상기 정상 동작모드(M2) 동안 상기 미리 결정된 레벨(Vr) 아래로 강하한다는 것을 상기 검사수단(2)이 지시하는 경우에 상기 전력 컨버터(11)의 오프-모드(M1)를 획득하기 위하여 스위치-오프 순간(t2;t12)에 상기 전력 컨버터(11)를 스위치-오프하는 수단(3); 및
    상기 스위치-오프 순간(t2;t12) 이후에 발생하는 재시동 순간(t3;t13)에 상기 스타트-업 모드(MS)로 진입하는 수단(3)을 더 포함하는, 전력 시스템.
  10. 제 9항에 따른 전력 시스템 및 전력 공급전압으로서 출력전압(Vo)을 수신하는 회로(Lo)를 포함하는 전자장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 전력 시스템은 저장수단(4)을 더 포함하며,
    상기 제어기(3)는 상기 스위치-오프하는 수단(3)이 상기 전력 컨버터(11)를 스위치오프(S8)하기 전에, 저장된 정보(SI)를 획득하기 위하여 온-모드(M2) 동안 상기 회로(Lo)의 동작상태에 대한 정보를 저장하는 저장수단(4)을 제어하고 상기 시동(S9)하는 수단(3)이 상기 전력 컨버터(11)를 재시동하는 동안 또는 그 이후에 상기 저장된 정보(SI)를 상기 회로(Lo)에 공급하는, 전자장치.
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